بارش شهابي برساووشي

مقدمه

وقتي ذرات گرد وغباري كه در فضاي بين سيارات قرار دارند وارد جو زمين مي شوند در اثر سرعت بالا و اصطكاك شديد به وجود آمده مي سوزند و به صورت شهاب ديده مي شوند. در آسماني صاف و تاريك ممكن است در هر ساعت چند  شهاب مشاهده كنيد كه در نقاط مختلف آسمان ظاهر و به سرعت محو مي شوند. اما در شبهاي خاصي از سال تعداد شهابها به يكباره زياد مي شود كه به اين پديده «بارش شهابي»  گفته مي شود. بارش هاي شهابي در اثر ورود توده اي از ذرات به جو زمين به وجود مي آيند. اين ذرات با سرعت هاي زياد(چند ده كيلومتر در ثانيه) و تقريبا" به طور موازي وارد جو مي شوند. در نتيجه از ديد ناظر زميني به نظر مي آيد كه همه شهابها از يك نقطه آسمان خارج مي شوند كه به اين نقطه كانون بارش گفته مي شود.

كانون بارش در هر صورت فلكي باشد، بارش شهابي به نام آن خوانده مي شود. منشاء بسياري از بارش هاي شهابي، دنباله دارها هستند. اين صخره هاي يخي با حركت خود ذرات ريزي به جا مي گذارند. با  نزديك شدن دنباله دار به خورشيد تعداد ذرات به جا مانده افزايش مي يابد. بنابراين مدار دنباله دار مملو از ذراتي مي شود كه با همان سرعت دنباله دار و تقريبا" در همان مدار به دور خورشيد گردش مي كنند. به دليل حركت متناوب زمين به دور خورشيد ، سياره ما در زمان مشخصي از سال به نزديكي مدار دنباله دار مي رسد و با برخورد به اين ذرات بارش شهابي رخ مي دهد.

تاريخچه

بارش شهابي برساووشي يكي از معروفترين بارش هاي شهابي ساليانه است كه در2 2-21 مرداد به اوج فعاليت خود مي رسد. شايد به جرات بتوان گفت كه بارش شهابي برساووشي، يكي از شورانگيزترين فستيوالهاي ساليانه نجومي باشد كه در شب هاي گرم تابستان منجمان آماتور را گردهم مي آورد. نخستين گزارشات رصد اين بارش به بيش از 2000 سال پيش بر مي گردد كه در شرق دور(چين،ژاپن و ...) ثبت شده است. دنباله دار منشاء بارش برساووشي دنباله دار سويفت-تاتل است كه در سال 1862 توسط لوييس سويفت از نيويورك و هورس تاتل از رصدخانه هاروارد كشف شد. چند سال پس از كشف اين دنباله دار بود كه «شياپارلي» با كمك محاسباتش نشان داد كه دنباله دار سويفت-تاتل منشاء بارش شهابي است. اين اولين بار بود كه ارتباط بارش شهابي و دنباله دار به اثبات مي رسيد. افزايش فعاليت بارش برساووشي در سالهاي 63-1861 تاييد كننده اين مطلب بود. دوره تناوب دنباله دار سويفت-تاتل حدود 130 سال است و آخرين بار در اوايل ده 1990 به حضيض خود رسيد و در سالهاي 1992و 1991 سرعت ساعتي سمت الراسي(ZHR) آن به بيش از 200 رسيد. اما در سالهاي بعد  بارش برساووشي به فعاليت معمول خود ادامه داد تا اينكه همانطور كه انتظار مي رفت در سال 2004 ZHR  اين بارش به 200 رسيد. اما در سالهاي اخير بارش شهابي معمولي داشته است و بايد منتظر افزايش فعاليت آن در سال 2028 بمانيم.

امسال چه خبر؟

بارش شهابي برساووشي 27 تير هر سال همزمان با برخورد زمين با توده ذرات فعال مي شود و تعداد شهابهاي آن به تدريج افزايش مي يابد تا در حوالي 22 مرداد به اوج خود مي رسد. در اين هنگام زير آسمان تاريك مي توان شاهد 60-40 شهاب در ساعت بود.پس از آن تعداد شهابها به تدريج كاهش مي يابد تا اينكه در 3 شهريور با خروج زمين فعاليت آن به پايان مي رسد.

امسال اوج بارش شهابي برساووشي در بعد‌ازظهر22 مرداد پيش بيني شده است. اوج بارش چندين ساعت طول مي كشد و رصدگران مي توانند در شبهاي قبل يا بعد  براي رصد اقدام كنند. ضمن آنكه احتمال افزايش نسبي تعداد شهابها در شامگاه 22 مرداد نيز مي رود. كانون بارش در ساعت 9 شب طلوع مي كند و تا صبح در بالاي افق قرار خواهد داشت. بنابراين پيشنهاد مي شود رصد اصلي را از شامگاه 21 مرداد تا صبح 22 مرداد انجام دهيد. امسال ماه در حالت تثليث اول قرار دارد و كمي پس از نيمه شب غروب مي كند. بنابراين بهترين زمان رصد از نيمه شب تا بامداد خواهد بود. اگر مكان رصدتان تاريك و به دور از نور باشد، شاهد شهابهاي زيادي خواهيد بود.

نمودار تغييرات تعداد شهابهاي برساووشي سال 1386(ماخذ    www.imo.net)

رصد و ثبت بارش شهابي

اختر شناسان بارش های شهابی را با روش های مختلفی همچون رصد مرئی ، راديويی با تصويربرداری ويدئويی و حتی با تلسکوپ ( در برخی از بارش های کم شمار ) بررسی می کنند.

با اين روش ها ، تا کنون بيش از  ۵۰    بارش شهابی بررسی شده است. يکی از رايج ترين و کم هزينه ترين روش ها، رصد مرئی است ، يعنی تماشای مستقيم شهاب ها که به يکی از علاقه مندی های اصلی منجمان آماتور امروز تبديل شده است. جدول ۱ ، مهم ترين بارش های شهابی سال  را مشخص شده است.

بررسی بارش های شهابی از اوايل قرن نوزدهم ميلادی و به ويژه پس از ظهور با شکوه بارش شهابی اسدی در سال ۱۸۳۳ ميلادی جنبه ی علمی به خود گرفت و در دو قرن  گذشته نتايج رصد های آن در مجلات مختلفی به چاپ رسيده است. نخستين پرسش منجمان آماتور برای آغاز رصد بارش های شهابی اين است که چه چيز هايی را بايد رصد کنيم؟ چگونه رصد کنيم و رصد هايمان را ثبت کنيم ؟ پاسخ اين پرسش وابسته به هدف از رصد بارش شهابی است. گاهی رصدگر با وجود آنکه دلباخته ی زيبايی های آسمان شب است اما فقط به منظور تماشای اين پديده چشم به آسمان دوخته است . او از ديدن هر تير شهاب لذتی بی اندازه می برد . اما رصدگر ديگری قصد دارد در کنار اين شوق زيبا ، کار علمی انجام دهد . در اين حالت بايد در ثبت مواردی از بارش شهابی کوشش کند تا گزارش او کاربرد علمی داشته باشد .

هر شهابی که در آسمان ظاهر می شود ، دارای مشخصاتی است که لازم است ابتدا با آنها آشنا شويم :  

  قدر :

شهاب ها هم مانند ستاره ها درخشندگی متفاوتی دارند که با مقياس قدر بيان می شود.قدر شهاب بيانگر مقدار روشنايی آن در هنگام اوج درخشش است. قدر شهاب را به کمک مقايسه ی درخشندگی اش با ستاره ها می توان تعيين کرد که البته اين کار تقريبی است و با تمرين و تجربه می توان دقت آن را بالا برد(جدول ۲) . البته ارتفاع ظهور شهاب و در نتيجه اثر جو زمين موجب افت درخشندگی شهاب می شود. در صورتی که ارتفاع شهاب بيش از  ۶۵ درجه از افق باشد، اين اثر محسوس نيست. ولی در ارتفاع ۴۵ تا ۶۵  اين افت نورانيت به به اندازه ی نيم واحد قدر است و با کاهش ارتفاع شهاب در آسمان اين اثر بيشتر می شودبه طوری که افت درخشندگی در ارتفاع حدود ۱۵ درجه به ۳ واحد قدر می رسدکه بايد به نوعی در ثبت اطلاعات در نظر گرفته وتصحيح شود.

  طول رد:

برخی از شهاب ها رد بلند و برخی ديگر ردی کوتاه دارند . طول ظاهری مسيری که يک شهاب طی می کند طول رد گفته می شود و بر حسب درجه بيان می شود. برای اندازه گيری اين کميت می توانيد از همان مقياس های رايج زاويه سنجی استفاده کنيد .

  رنگ:

شهاب ها رنگ های مختلفی دارند . وقتی جسم سازنده ی شهاب ( شهابواره ) وارد جو می شود ، با برخورد به مولکول های گاز می سوزد و گرمای آن موجب يونيزه شدن گازهای اطراف می شود . رنگ شهاب نشان دهنده ی رنگ عنصری است که بيش از همه يونيزه شده است . به عنوان مثال رنگ سبز نشان دهنده ی اکسيژن جو ، رنگ آبی مربوط به نيتروژن جو و رنگ زرد مربوط به سديم موجود در شهابواره است . اگر هم سرعت شهاب بسيار زياد باشد معمولا" به رنگ سفيد ديده می شود.

  مدت دوام:

درخشش شهاب ها نا پايدار است و به سرعت خاموش می شوند. شما فقط می توانيد شهاب ها را بر حسب مدت دوامشان به چند دسته سريع ، متوسط و کند تقسيم کنيد . البته به کمک روشی در عکاسی از شهاب ها می توان مدت دوام آن ها را تعيين کرد. روش کار به اين صورت است که پنکه ای کوچک را در جلوی عدسی دوربين عکاسی نصب می کنيم و عکاسی بلند مدت را آغاز می کنيم. به دليل حرکت متناوب پره ی پنکه از جلوی دريچه ی دوربين در صورتی که شهابی از ميدان ديد دوربين بگذرد، تصوير شهاب درآن يک خط پيوسته نخواهد بود و تصوير منقطع است. با شمارش تعداد برش های رد شهاب و آگاهی از تعداد دور موتور پنکه در ثانيه می توان مدت دوام شهاب را تعيين کرد.

  دود:

 بعضی از شهاب ها پس از خاموشی ، از خود در آسمان رد دود مانندی به جا می گذارند. دود آذر گوی ها ، يعنی شهاب های پرنورتر از سياره زهره تا چند دقيقه در آسمان ديده می شود. اما سرانجام برا ثر جابه جايی لايه های جوی ، پخش و ناپديد می شود .

جدول 1:  مهمترين بارشهای شهابی ساليانه

سرعت ساعتی سمت الرأسی :

مهمترين مشخصه هر بارش ، تعداد شهاب های آن است . بارش های شهابی هر سال در زمان مشخصی روی می دهند . در دوره ای چند روزه ، هنگامی که زمين از مدار دنباله دار مزبور می گذرد . تعداد شهاب ها به ميزان قابل توجهی افزايش و سپس کاهش می يابد . بيشترين تعداد شهاب های هر بارش را با کميتی به نام " سرعت ساعتی سمت الرأسی " ( ZHR ) بيان می کنند . ZHR تعداد شهاب های قابل مشاهده برای يک نفر در مدت يک ساعت و در شرايط مناسب است . يعنی در شرايطی که کانون بارش در سمت الرأس ( بالاترين نقطه در آسمان ) و آسمان کاملا" صاف و تاريک باشد. منظور از آسمان تاريک ، آسمانی با حد

قدر ۶/۵ است .در واقع ZHRنرخ ساعتی شهاب ها است که واقع گرايانه حساب شده است. ولی از آنجا که به طور معمول اين شرايط فراهم نيست، اختر شناسان تلاش می کنند تا آن را محاسبه و حتی پيش بينی کنند. اما کار به اين سادگی ها هم نيست. بسيار اتفاق می افتد که در يک شب دو يا چند بارش فعال هستند و شما برای محاسبه  ZHR هر بارش  لازم است شهاب های بارش های مختلف را از هم تفکيک کنيد. بعضی از شهاب ها هم پراکنده هستند. اصولا" شهاب های پراکنده به شهاب هايی گفته می شوند که جزء هيچ يک از بارش های شناخته شده نباشند. بنابر اين بايد به شهاب های پراکنده هم توجه کنيد. از طرف ديگر شهاب های يک بارش دقيقا" از خود کانون ظاهر نمی شوند. اگر رصد گری رد يک شهاب را در جهت معکوس ادامه دهد به کانون ختم می شود. شهاب های يک بارش حتی در فاصله ی بيش از۵۰ درجه ای کانون هم ظاهر می شوند. اگر رصد گری بخواهد به همه ی اين مسائل توجه کند و مشخصات شهاب ها را هم تخمين بزند و يادداشت کند ، با مشکل مواجه می شود. اما ناراحت نباشيد، با يک رصد گروهی و تقسيم کارها می توانيد به تمامی اين نکات توجه کنيد و يک گزارش کامل به دست آوريد. يا آنکه به صورت فردی رصد کنيد و فقط بخشی از آسمان را  زير نظر بگيريد و سپس ZHR  را برای سراسر آسمان تخمين بزنيد. در بارش های شهابی که تعداد شهاب ها به بيش از  چند صد عدد در ساعت می رسد (  مثل بارش اسدی در سال های اخير ) ديگر فرصتی برای ثبت تمام مشخصات شهاب ها نيست . در چنين شرايطی مهمترين مشخصه ها مثل تعداد شهاب های بارش مورد نظر در بازه های زمانی مختلف و وضعيت رصدی آسمان (  مثل حد قدر و در صد ابری بودن آسمان ) ثبت می شوند.

  آغاز رصد

پس آرام آرام به جلو می رويم . کار بعدی ، رصد بارش شهابی است . نخستين کار پيدا کردن يک مکان مناسب است . اين مکان بايد تاريک و با افقی نسبتا" باز باشد . هر چه آسمان تاريکتر باشد ، شهاب های بيشتری خواهيد ديد . حتما" لباس گرم ، زيرانداز ، چراغ قوه بزرگ و کوچک ، دفترچه يادداشت ، ساعت و ديگر ضروريات رصد را به همراه داشته باشيد . قبل از شروع رصد با استفاده از ستاره ها در مورد تخمين قدر و طول رد شهاب ها تمرين کنيد . بسته به تعداد افراد گروهتان آسمان را به چند بخش تقسيم کنيد . سعي كنيد اين بخش ها وجه اشتراکی با يکديگر نداشته باشند . به عنوان مثال مي توان آسمان را به چهار ناحيه تقسيم كرد، بطوريكه نسبت به كانون بارش تقارن داشته باشد. برای هر بخش آسمان دو نفر را در نظر بگيريد ، يکی برای رصد و يک نفر هم  مأمور ثبت مشخصات شهاب ها . رصد را از زمانی شروع کنيد که ارتفاع کانون بارش حداقل ۱۵  درجه باشد . کل شب رصد هايتان را به بازه هايي زمانی تقسيم کنيد . مدت هر بازه به تعداد شهاب ها بستگی دارد . مثلا" می توانيد بازه ها را ۳۰ دقيقه ای انتخاب کنيد و در صورت افزايش شهاب ها به ۱۵ دقيقه کاهش دهيد و اگر با طوفانی از شهاب ها در آسمان روبه رو شديد ، باز هم بازه ها را کوتاه تر کنيد، مثلا"  ۵  دقيقه . چرا که پس از رصد بايد سرعت ساعتی سمت الراسی را برای هر رصد گر و در هر بازه زمانی محاسبه کنيد و با کوتاه کردن بازه های زمانی دقت را بالا می بريد .

 وظايف رصد گران

در رصد گروهی بارش شهابی ، هر يک از افراد گروه وظيفه و کار متفاوتی دارند :

 ۱  -تعيين حد قدر محدوده رصدی خود . نرخ شهاب ها تابع حساسی از حد قدر است . اگر ماه در آسمان نباشد . حد قدر آسمان طی نيمه شب چندان تغيير نمی کند . سعی کنيد در هر يک يا دو ساعت يک بار حد قدر را تعيين کنيد .

 - ۲ تشخيص آنکه شهاب ها مربوط به يک بارش است يا پراکنده است . با داشتن  اطلاعاتی از بارش های فعال در آن شب نوع بارش را تعيين کنيد.(جدول ۱ )به عنوان مثال در شب ۲۱و۲۲ مرداد هم بارش برساوشی فعال است و هم دلتا-دلوی جنوبی و شمالی و هم آنکه ممکن است شهاب های پراکنده ديده شوند .

  - ۳ تخمين و اعلام مشخصات شهاب : مهمترين مشخصه ، قدر شهاب است . برای شروع کار ، تقريب يک قدر کافی است . مشخصه بعدی طول رد است . دقت ۵  درجه برای اين مورد کفايت می کند و دقت بالاتر با توجه به توانايی چشم انسان غير عملی به نظر می رسد . رنگ شهاب را هم تا حدودی می توان  تعيين کرد.

  - ۴تعيين زمان مفيد رصد در هر بازه : ممکن است در هر بازه رصدی ، تمام دقايق آن مفيد نباشد . در اين صورت با کم کردن تقريبی زمان تلف شده ، زمان مفيد را تعيين واعلام کنيد.

   وظايف نويسنده ها

 - ۱ ثبت مشخصات اوليه مثل تاريخ ، بازه رصدی ، نام مکان رصد ، نام رصدگر ، حد قدر و . . . در جدول های از پيش تعيين شده .

 - ۲ثبت مشخصات شهاب ( نوع بارش يا پراکنده ، قدر ، طول رد ، رنگ و  . . . ) به همراه شماره در جدول . بهتر است از نوشتن واژه ها و حروف اضافی خودداری کنيد و فقط حرف اول واژه ها را بنويسيد.

  - ۳تعيين تقريبی درصد ابری بودن محدوده رصدی و ارتفاع کانون بارش در ابتدا و انتها ی بازه رصدی . البته با آگاهی قبلی از مختصات کانون بارش و مختصات جغرافيايی محل رصد می توان ارتفاع کانون را محاسبه کرد .

   - ۴ثبت زمان مفيد در پايان هر بازه رصدی

جدول2 : قدر تقريبی برخی از اجرام آسمان برای تخمين قدر شهابها

تکميل کننده موارد ياد شده در بالا ، ثبت مسير شهاب ها در نقشه آسمان است . در اين روش رصدگر بعد از تخمين و اعلام مشخصات شهاب ، مسير رد آن را در نقشه آسمان با کشيدن خطی مشخص می کند و پس از دريافت شماره شهاب از نويسنده ، شماره آن را در کنار مسير می نويسد . اين کار باعث هدر رفتن وقت می شود و به همين دليل می توان اين کار را فقط برای شهاب های بارش اصلی انجام داد . فايده رسم شهاب ها در اين است که در تجزيه و تحليل داده ها می توان توزيعی از پراکندگی شهاب ها به دست آورد. در تمام مدت رصد ، هر کسی بايد محدوده خودش را رصد کند. اگر با مشکل نفرات مواجه هستيد ، می توانيد برای هر دو رصد گر از يک نويسنده استفاده کنيد . البته به شرط آنکه داده های هر رصد گر مجزا نوشته شود . استفاده از ضبط صوت ( واکمن ) در بارش های بزرگ می تواند خيلی موثر باشد . اگر هم فکر می کنيد حجم کار ها زياد است ، می توانيد موارد را کم کنيد و فقط به شمارش و تخمين قدر شهاب ها اکتفا کنيد .

اگر انفرادی رصد می کنيد ، بايد خودتان هم اطلاعات را ثبت کنيد و زمان تلف شده ی بيشتری خواهيد داشت . از آنجا که شعاع موثر ميدان ديد يک رصد گر مرئی حدود ۵۰ درجه است . بنا بر اين بخشی از آسمان را می توانيد رصد کنيد . بررسی های آماری نشان می دهند که بيشترين تعداد شهاب ها در فاصله ی ۳۵ درجه ای کانون ظاهر می شوند . بنابر اين مرکز ديد خود را در حدود ۳۵  درجه ای  کانون به طرف سمت الرﺃس قرار دهيد . در اين صورت اقبال شما بيشتر خواهد بود .

اين نکته را در نظر بگيريد که تمام اين روش ها ، پيشنهادی است . شما بايد قادر باشيد که با توجه به تعداد افراد ، توانايی ها و امکانات خود برنا مه ی منظم و انعطاف پذيری طراحی کنيد . مسلما" پس از پايان چنين رصد پر کاری از يک فعاليت گروهی لذت خواهيد برد.

همكاري هاي بين المللي

زماني رصد و ثبت بارش‌هاي شهابي ارزش علمي قابل توجه‌اي پيدا مي كند كه با داده هاي ديگر گروهها ادغام شود. در اين صورت است كه مي توان به نتايج قابل قبولي دست پيدا كرد. مراكز و سازمانهاي بين المللي وجود دارند كه با جمع آوري داده‌هاي رصدي شهابها به تجزيه و تحليل جهاني آنها مي پردازند. يكي از معروفترين آنها سازمان بين المللي شهاب(International Meteor Organization) است. در بارش هاي شهابي مختلف، رصدگران خلاصه داده هاي خود را در فرم هاي مخصوص وارد مي كنند تا در نهايت با استفاده از آنها نتايج علمي مورد نظر به دست آيد.

پراكندگي رصدگران بارش شهابي برساووشي 1386 كه با IMO همكاري كرده‌اند.

در بارش شهابي برساووشي سال گذشته، 239 رصدگر از 35 كشور مختلف‌ داده‌هاي خود را ارسال كردند كه كشورما ايران نيز سهم قابل توجه اي را به خود اختصاص داده بود.

امسال نيز رصدگران مي توان در اين برنامه مشترك رصدي همكاري داشته باشد. به همين منظور بخشي براي بارش شهابي 1387 راه اندازي شده است كه در نشاني زير قابل دسترس است.

www.imo.net/live/perseids2008

امير حسن زاده